CC BY
31
УДК 622.233.6.
Ф.И. Караманиц, А.С. Громадский, Д.И. Кузьменко
СОЗДАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ НОВЫХ КОРОНОК ДЛЯ БУРЕНИЯ КОМПЕНСАЦИОННЫХ ШПУРОВ И СКВАЖИН В СКАЛЬНЫХ ПОРОДАХ
Глубина отбойки за цикл является важнейшим показателем при проведении буровзрывных работ. Применение параллельного вруба, в отличие от клинового, позволяет увеличить глубину отбойки и, следовательно, коэффициент использования шпура (КИШ). Отличительной особенностью таких врубов является наличие незаряжаемых (компенсационных) шпуров или скважин, которые бурятся специальными буровыми коронками. Применение компенсационных шпуров и скважин обеспечивает возможность повышения мощности взрыва на каждом единичном шпуре (скважине), что позволяет снизить общее количество пробуренных шпуров в проходческом забое и уменьшить количество ВВ, патронов боевиков, медных проводов при заряжании забоя. Однако буровой инструмент для формирования компенсационных шпуров и скважин далеко несовершенен. Созданы и испытаны в промышленных условиях новые конструкции буровых коронок для формирования компенсационных скважин с использованием ручных перфораторов YT-28, буровых кареток и буровой установки Boomer S1 D-DH, у которых скорость бурения компенсационной полости более чем в 2 раза выше, в отличие от серийно выпускаемых коронок.
Ключевые слова: буровая коронка-расширитель, компенсационная скважина, шпур, скорость бурения, коронки-расширители, крепость породы.
DOI: 10.25018/0236-1493-2018-2-0-175-184
Проблема и ее связь с научными и практическими задачами
Наиболее существенное влияние на показатели и темпы проведения горных выработок оказывает глубина отбойки за цикл.
Установлено, что с увеличением глубины отбойки с 1,5 до 2,5 м трудоемкость заряжания снижается на 13—20%, погрузки — на 20—31%, в целом затраты уменьшаются на 15—28%. При этом улучшаются санитарно-гигиенические условия труда, и, в первую очередь, снижается запыленность в забоях [1].
Анализ исследований и публикаций
Одним из наиболее эффективных пу-тей,обеспечивающихувеличениеглуби-ны отбойки, является применение компенсационных шпуров и скважин параллельными врубами. При параллельных врубах, в сравнении с клиновыми, увеличивается КИШ, получается гладкий и правильный по форме забой после взрыва, уменьшаются выход негабарита и разброс породы при взрыве. Кроме того, к достоинствам параллельных врубов относятся: удобство бурения, независимость глубины шпуров от попереч-
ISSN 0236-1493. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2018. № 2. С. 175-184. © Ф.И. Караманиц, А.С. Громадский, Д.И. Кузьменко. 2018.
ных размеров выработки, возможность увеличения глубины отбойки и автоматизации процесса бурения [1, 2].
Для бурения компенсационных скважин сплошным забоем применяют лезвийную коронку типа К-100В, рис. 1, которая включает лезвийную трехперую часть 1 диаметром > 60—100 мм с опережающим лезвием — центратором 2 040 мм [3]. Недостатком данной коронки является низкая скорость бурения из-за несовершенной формы породо-разрушающих твердосплавных лезвий коронки, недостаточной энергии удара переносных перфораторов на пневмо-поддержках. На рис. 2 показаны крестовые коронки — расширители серии КРР 065—70 мм [6], выпускаемые российским предприятием ЗАО «Бинур» для бурения ручными и телескопными перфораторами.
Недостатками коронок — расширителей серии КРР является необходимость предварительного бурения опережающих шпуров 040 мм для направляющего стержня 2. Вследствие того, что направляющий стержень не прижат к забою и находится в уже пробуренном шпуре, происходят частые выходы из строя этого стержня. Под действием ударных волн, проходящих через корпус 1, стержень 2 часто отсоединяется от корпуса и остается в расширенной скважине.
Рис. 1. Трехперая коронка Рис. 2. Расширитель К-100В КРР-65 065 мм
Известна штыревая коронка 064 мм, рис. 3, которая может применяться для бурения компенсационных скважин буримых сплошным забоем, снабженная породоразрушающими штырями [7]. Ее недостатком является то, что вследствие резкого увеличения диаметра от корпуса коронки к ее головке с породоразрушающими штырями, на нем нерационально теряется часть энергии ударной волны, передаваемой от буровой штанги. Эта энергия в виде возвратных волн несколько раз движется от ступеньки на коронке к месту соударения с поршнем перфоратора и обратно [8].
Ведущие зарубежные фирмы Sand-vik, Mitsubishi Materials Corp. выпускают ряд конструкций [4, 5] коронок — расширителей диаметром от 64 до 127 мм для различных горнотехнических условий. На рис. 4 показана коронка МР-45, предназначенная для бурения мощными колонковыми и гидравлическими перфораторами с энергией единичного удара свыше 100 Дж, который состоит из соединительно-направляющего устройства 1 (пилот адаптера) и расширителя 2. Недостатки коронок МР-45 и Atlas Copco типа 5064 064 мм аналогичны.
Постановка задачи
Разработка высокоэффективных коронок для бурения компенсационных
Рис. 3. Коронка At- Рис. 4. Коронка-расши-las Copco тип 5064 ритель фирмы Sandvik 064 мм типа МР-45 0102 мм
I р >
шпуров и скважин буровой техникой различной мощности для проведения горизонтальных и слабонаклонных горных выработок по крепким породам.
Изложение материала и результаты
Создание и совершенствование бурового инструмента для бурения компенсационных шпуров и скважин требует решения следующих задач:
• обеспечение наилучшей передачи энергии бойка от поршня-ударника к породоразрушающим элементам буровой коронки с минимальными потерями энергии;
• обеспечение наилучшего преобразования энергии волны деформации, проходящей через буровую штангу, для разрушения горной породы за счет рациональной формы корпуса коронки;
• обеспечение эффективной очистки шпура или скважины от бурового шлама выбором рациональной формы пазов на боковой поверхности корпуса буровой коронки;
• обеспечение высокой работоспособности породоразрушающих элементов коронки.
Нами разработаны новые коронки, идеей создания которых было выполнение корпуса, подобного форме цветка лотоса, рис. 5—7.
Цветы лотоса обладают едва ли не самой богатой и универсальной символикой в мире, соединяя в себе стихии земли (дна водоема), воды, воздуха и огня
(солнце). Нами была выдвинута гипотеза о том, что если форму корпуса коронки выполнить подобной форме цветка лотоса, то это обеспечит функциональное триединство. После трансформации энергии удара поршня перфоратора в волну напряжения, которая от буровой штанги передается коронке:
• обеспечиваются минимальные потери энергии в коронке благодаря оригинальной форме ее корпуса;
• осуществляется максимальная концентрация этой энергии в виде напряжений на породоразрушающих штырях за счет формы коронки;
• благодаря этому эффективно разрушается крепкая горная порода.
Конструкция коронки защищена патентом Украины [9], кроме того подана заявка на изобретение в патентное ведомство России — ФИПС, поэтому часть отличительных признаков изобретения представлена как ноу-хау авторов изобретения и данной статьи.
Разработана компьютерная модель новой коронки-расширителя, у которой форма боковой поверхности расширяющей части задана подобной форме лепестков цветка лотоса, изображенного на рис. 7. Проведены компьютерные исследования влияния радиусов закругления боковой поверхности расширяющей части коронки-расширителя на величины напряжений на породоразрушающих штырях и величины напряжений в конусном сопряжении коронка-буровая
Рис. 8. Зависимости напряжений на породоразрушающих штырях (кривые 1) и в конусном сопряжении коронка-буровая штанга (кривые 2) от радиуса закругления Я боковой поверхности расширяющей части коронки-расширителя
штанга. Эти исследования показали, что форма корпуса коронки-раширителя, выполненная подобной форме лепестков цветка лотоса с радиусом закругления R, рис. 8, со знаком плюс, не только
Рис. 9. Компьютерная модель буровой коронки-расширителя: 1 — корпус расширителя;
2 — породоразрушающие штыри расширителя;
3 — пазы для выноса шлама от расширителя;
4 — наружный конус для насадки опережающей коронки; 5 — опережающая коронка или центрирующая насадка; 6, 7 — породоразрушающие штыри опережающей коронки; 8 — пазы для выноса шлама опережающей коронки; 9 — каналы для выхода промывочной жидкости из опережающей коронки
создает максимальные напряжения на породоразрушающих штырях, но и обеспечивает минимальные напряжения в конусном сопряжении коронка-буровая штанга.
На рис. 8 диапазон оптимальных радиусов R отмечен двойной стрелкой, в котором величина напряжений на породоразрушающих штырях расширяющей части коронки-расширителя (график 1) максимальна и составляет 52— 55 МПа, а величина напряжений в конусном сопряжении штанга-коронка (график 2) минимальна — 370—440 МПа. Это с одной стороны обеспечивает максимальную эффективность разрушения коронкой-расширителем породы в компенсационном шпуре (скважине) и, соответственно, производительность бурения. А с другой стороны — предотвращает разрушение (разрыв) корпуса расширяющей части коронки-расширителя в районе нижней части ее конуса в месте посадки коронки-расширителя на буровую штангу.
На рис. 9 показан 3^ чертеж комбинированной коронки — расширителя 065 мм для бурения компенсационных
шпуров в одну стадию, а на рис. 10 — опытный образец такой коронки-расширителя .
Задавались различные варианты пазов для выноса бурового шлама на расширяющей части коронки-расширителя: закругленные пазы цилиндрообразую-щей поверхностью радиусом г, рис. 9, треугольные пазы; трапецеидальные пазы. Компьютерным моделированием определена наилучшая форма пазов, при которой напряжение на поверхностях породоразрушаюших штырей расширителя максимально. Нами установлено, что радиальные пазы обеспечивают наибольшее напряжение на поро-доразрушающих штырях, а также обеспечивают наилучшую эффективность выноса шлама [9].
На рис. 11 показаны графики изменения напряжений а, МПа, на штырях расширяющей части коронки-расширителя в зависимости от радиуса закругления Я (график 1) боковой поверхности и ее длины L (график 2), где обозначено: ДЯ(ДЦ — диапазоны (ноу-хау авторов статьи) оптимальных радиусов Я и длин I, рис. 9, при которых обеспечиваются максимальные напряжения 55 МПа на породоразрушающих штырях расширяющей части.
Рис. 10. Комбинированная коронка-расширитель КРШ-4 065/27 мм 4-х штыревая с опережающей коронкой 027 мм
Величины максимальных напряжений приведенных на графиках, рис. 11, на штырях в зависимости от радиусов закругления Я и длины расширяющей части L определяются следующими зависимостями:
0,019*Я и — 0,13х^
атах k1DR '
атах k2DL '
где ^ и ^
эмпирические коэффициенты диаметра расширяющей части коронки-расширителя, принимаемые при расчетах — ноу-хау авторов.
Рис. 11. Графики изменения напряжений а, на Рис. 12. Трехмерный график к определению штырях расширяющей части коронки в зави- оптимального количества пазов п для выноса
си мости от радиуса закругления И (график 1) шлама и радиусов г закругления этих пазов боковой поверхности и ее длины L (график 2)
На рис. 12 показан трехмерный график к определению оптимального количества пазов n для выноса шлама и радиусов r закругления этих пазов. Из этого рисунка видно, что благодаря оптимальным диапазонам радиуса закругления боковой поверхности коронки — R, рис. 9, график 1 и длины L радиальной боковой поверхности коронки, график 2, расчетные напряжения на ее породо-разрушающих штырях максимальны — 55 МПа. Это создает условия эффективного разрушения породы при расширении скважины во второй стадии. Благодаря оптимальному количеству пазов попт = 4—6 и величине радиусов их закругления r (ноу-хау авторов статьи), рис. 12, напряжения на породоразру-шающих штырях расширяющей части при выбранных R и L обеспечиваются максимальной величиной а .
max
Величины напряжений amax на породо-разрушающих штырях могут достигать 60 МПа. Это в совокупности с рациональными величинами радиуса закругления R боковой поверхности расширяющей части коронки и длины L расширяющей части коронки, а также радиуса r создает условия максимально эффективного разрушения породы и выноса бурового шлама при бурении в одну стадию или расширении пробуренного шпура (скважины).
В результате испытаний на шахтах Кривбасса установлено, что одностадийные коронки типа КРШ-4 065/41 мм показанные на рис. 10, рационально использовать для бурения пород крепостью ^ < 10—12 ед. по шкале проф. М.М. Протодьяконова, а при бурении более крепких пород ^ = 15—18 целесообразно бурить в две стадии. В этом случае при бурении ручными перфораторами вначале бурится опережающий шпур 040—41 мм, а затем он расширяется коронкой 065 мм. При бурении мощными колонковыми перфораторами буровыми каретками или гидравлическими перфораторами механизированных комплексов вначале бурятся опережающие шпуры 045 мм, а затем расширяются в скважины 085—90 мм коронками-расширителями, разработанными нами, рис. 13 (коронка 3).
На рис. 14 приведены скорости бурения: 1 — 4-х штыревой коронки-расширителя КРШ-4 065/41 мм; 2 — 6-ти штыревой коронки КРШ-6 065/41 мм; 3 — коронки — расширителя КРР-65, показанного на рис. 2, при бурении породы крепостью ^ = 10—12. Как видно из рис. 14, наименьшие затраты времени (7 мин) на бурение компенсационного шпура приходятся на КРШ-4 065/41 мм в одну стадию. У коронки-расширителя КРШ-6 065/41 мм — 7 мин 30 с. Самые
Рис. 13. Долотчатые коронки — расширители шпуров и скважин: 1 — КРШ-4 065 мм (4-х штыревая); 2 — КРШ-6 065 мм (6-ти штыревая); 3 — КРШ-12 090 мм (12-ти штыревая)
Рис. 14. Результаты сравнительных испытаний по породам крепостью f = 10-12: 1 — КРШ-4 065/41; 2 — КР6Ш 065/41; 3 — расширитель КРР-65
I I
Тип коронки
Рис. 15. Результаты сравнительных испытаний по породам крепостью f = 10-12: 1 — КРШ-4 065/41; 2 — КРШ6 065/41; 3 — расширитель КРР-65
Рис. 16. Скорость бурения во второй стадии: 1 — КРШ-4 065 мм; 2 — расширителем КРР-65
2 2
о >/->
с ю
$
0? 3
о
о к
к ЕВ
Св
са
л И
Н о
о
о К
а.
о и
к Он
и >.
ю
I
1 2 3
Тип коронки
Рис. 17. Скорость бурения во второй стадии: 1 — КРШ-12 090 мм; 2 — коронкой фирмы Sandvik типа МР-45 0102 мм
большие затраты времени приходятся на бурение расширителем КРР-65 — 16 мин вместе со временем, затрачиваемым на бурение подготовительного шпура и это без учета времени, которое приходится тратить на извлечение периодически отсоединяющегося направляющего стержня. При этом у расширителя КРР-65 самая высокая скорость износа — 2,3 г на 1 погонный метр пробуренной скважины, рис. 15.
При испытаниях по крепким породам f = 18 в процессе бурения во 2-й стадии компенсационного шпура коронкой-расширителем КРШ-6 065 мм
(рис. 13, 2) установлено, рис. 16, что в этих условиях скорость бурения КРШ-4 065 мм — 0,1 м/мин.
Причем для данной крепости породы скорость бурения при расширении шпура расширителем КРР-65 приближается к нулю, рис. 16. Это происходит из-за несовершенной формы его корпуса и пазов для выноса шлама, а также лезвийной формы породоразрушающих элементов, на которых в этой связи напряжение на них для разрушения крепкой породы недостаточно.
При этом для данной крепости породы скорость расширения скважины рас-
ширителем КРР-65 практически равна нулю. Это происходит из-за несовершенной формы его корпуса и пазов для выноса шлама, а также лезвийной формы породоразрушающих элементов, на которых в этой связи напряжение на них для разрушения крепкой породы недостаточно.
На рис. 17 показаны скорости бурения разработанной нами коронки — расширителя КРШ-12 090 мм, рис. 13 (коронка 3), и коронки — расширителя МР-45 фирмы «Sandvik», рис. 4, при бурении породы крепостью f = 15—18 по шкале проф. М.М. Протодьяконова. Из рис. 17 видно, что скорость бурения МР-45 «Sandvik» составляет 347,4 мм/мин, а разработанной нами КРШ-12 090 мм — 720 мм/мин, т.е. более чем в 2 раза выше. Причем, несмотря на меньший диаметр КРШ-12 — 090 мм, по сравнению с диаметром МР-45 — 102 мм, и количество компенсационных скважин — 1-й у КРШ-12 090 мм (по разработанному нами паспорту) и 4-м скважинам у МР-45 (по стандартному паспорту, принятому на Криворожском железорудном комбинате), уходка забоя после взрыва осталась неизменной — 2,8 м, а КИШ увеличился с 0,92 до 0,95.
Выводы и задачи дальнейших
исследований
1. В результате исследований подтвердилась наша гипотеза о рациональном выполнении формы корпуса коронки-расширителя подобной форме лепестков цветка лотоса.
2. Скорость бурения экспериментальных коронок — расширителей КРШ-4 065/27 мм, КРШ-4 065/41 мм, КРШ-6 065/41 в 1,9 раз выше, чем у серийно выпускаемой коронки — расширителя КРР-65.
3. Скорость бурения экспериментальной коронки — расширителя КРШ-12 090 мм более чем в 2 раза выше, чем
у серийно выпускаемой коронки МР-45 шведской фирмы «Sandvik». При этом вместо 4-х скважин с МР-45 бурится одна, а уходка забоя не ухудшается — 2,8 м и КИШ увеличивается с 0,91 до 0,95.
4. Скорость износа серийно выпускаемой коронки КРР-65 в 1,53 раза выше, чем у разработанных нами коронок КРШ-4 065/27 мм, КРШ-4 065/41 мм, КРШ-6 065/41 мм.
5. Установлено, что радиальные пазы радиусом r (ноу-хау авторов) обеспечивают наибольшее напряжение на породоразрушающих штырях, а также обеспечивают наилучшую эффективность выноса шлама.
6. Разработанные нами коронки — расширители имеют минимальный износ на 1 погонный метр проходки пробуренной скважины, что в 1,4—1,5 раза меньше, чем разработанные ранее расширители. Самая высокая скорость износа — 2,3 г на 1 погонный метр приходится на коронку — расширитель КРР-65.
7. Разработаны и испытаны в промышленных условиях новые конструкции буровых коронок — комбинированные коронки — расширители КРШ-4 065/27 мм, КРШ-4 065/41 мм, КРШ-6 065/41 мм для формирования компенсационных шпуров с использованием ручных перфораторов YT-28 в одну стадию по продам крепостью f = 10—12.
8. Разработаны долотчатые коронки-расширители шпуров и скважин КРШ-4 065 мм, КРШ-6 065 мм для ручных перфораторов, буровая коронка-расширитель КРШ-12 090 мм для буровой каретки с перфоратором ПК-60 и установки Boomer S1 D-DH с перфоратором COP 1638 Atlas Copco для бурения во второй стадии по продам крепостью f = = 15—18.
Задачами дальнейших исследований является определение в производственных условиях эффективности применения разработанных коронок.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Чувилин А. М., Ермаков Г. Т., Соколов Н. П. и др. Применение коронок — расширителей для бурения компенсационных скважин на проходческих работах / ЦНИИ экономики и информации цветной металлургии. Обзорная информация. — М.: Горное дело, 1988. — С. 39.
2. Антонов Л. Н., Хорев В.А. Методические рекомендации по буровзрывным работам. — М.: ЦНИГРИ, 1985. — С. 32.
3. Иванов К. И. и др. Техника бурения при разработке месторождений полезных ископаемых. — М.: Недра, 1966. — С. 170.
4. Top hammer drilling tools: Sweden: Sandvik Mining and Construction Tools AB SE-811 81 Sandviken, 136 p., available at: http://www.pkfgoi.ru/Sandvik.pdf.
5. Japan: Mitsubishi materials corporation, 55 p., available at: http://tekhobor.ru/catalogs/ drilling_tools/mitsubishi/mitsubishi%20rock%20tools%20RT01BR.pdf.
6. Антонов Л. Н., Ашкинази А. С., Гаврилин В. М., Ермаков Г. Т., Макаров Б. П., Чувилин А. М. А.с. 876948 СССР, кл. E21B 10/26. Расширитель. № 2880085/22-03; заявл. 06.02.80; опубл. 30.10.81, бюл. № 40.
7. Rock Drilling Tools. Atlas Copco Secoros AB, SE-737 25 Fagersta, Sweden, 2001, p. 33.
8. Александров Е. В., Соколинский Б. В. Прикладная теория и расчеты ударных систем. — М.: Наука, 1979. — 432 с.
9. Громадський А. С., Кузьменко Д. I., Караманиць Ф. I. Патент УкраУни на корисну модель, № 95502, кл. E21 В 7/00. Спосiб буршня компенсацшних свердловин, опубл. 25.12.2014, бюл. № 24. iirm
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ
Караманиц Федор Иванович — Председатель правления, ПАО «Кривбассжелезрудком», Украина,
Громадский Анатолий Степанович1 — доктор технических наук, профессор, e-mail: impulselux@yandex.ua, Кузьменко Дмитрий Иванович1 — ассистент кафедры, e-mail: kuzmenko.dmitriy24@yandex.ua, 1 Криворожский национальный университет, Украина.
ISSN 0236-1493. Gornyy informatsionno-analiticheskiy byulleten'. 2018. No. 2, pp. 175-184.
F.I. Karamanits, A.S. Gromadskiy, D.I. Kuzmenko
ENGINEERING AND TESTING OF NEW DRILL BITS FOR COMPENSATORY DRILLING IN HARD ROCKS
Depth of breakage per cycle is the most important factor in drilling-and-blasting performance. A square slot, as against a V-slot, allows increased depth of breakage and, accordingly, higher use factor of drill holes. A feature of square slots is compensatory (uncharged) holes drilled using special drill bits. Compensatory holes make it possible to enhance force of explosion in each hole, which reduces total number of holes to be drilled in a face as well as decreases quantity of explosives, primers and copper wire in hole loading. On the other hand, the compensatory hole drilling tools are far from being perfect.
The engineered and commercially tested new design drill bits for compensatory drilling by handheld rock drills YT-28, jumbos and Boomer S1 D-DH drilling rig have demonstrated more than 2 times higher rate of compensatory drilling than series-production drill bits.
Key words: drill bit-reamer, compensatory hole, shothole, drilling rate, reaming bits, rock hardness.
DOI: 10.25018/0236-1493-2018-2-0-175-184
AUTHORS
Karamanits F.I., Chairman of Board,
PSJC «Krivorozhskiy Iron Ore Combine», 50029, Kryvyi Rih, Ukraine, Gromadskiy A.S.1, Doctor of Technical Sciences, Professor, e-mail: impulselux@yandex.ua,
Kuzmenko D.I.1, Assistant of Chair, e-mail: kuzmenko.dmitriy24@yandex.ua,
1 Kryvyi Rih National University, Kryvyi Rih., Ukraine.
REFERENCES
1. Chuvilin A. M., Ermakov G. T., Sokolov N. P. TsNII ekonomiki i informatsii tsvetnoy metallurgii. Obzornaya informatsiya (Central Research Institute of Economics and Information of Nonferrous Metallurgy. Review), Moscow, Gornoe delo, 1988, pp. 39.
2. Antonov L. N., Khorev V. A. Metodicheskie rekomendatsii po burovzryvnym rabotam (Instructional guidelines on drilling and blasting), Moscow, TsNIGRI, 1985, pp. 32.
3. Ivanov K. I. Tekhnika bureniya pri razrabotke mestorozhdeniy poleznykh iskopaemykh (Drilling equipment for mineral mining), Moscow, Nedra, 1966, pp. 170.
4. Top hammer drilling tools: Sweden: Sandvik Mining and Construction Tools AB SE-811 81 Sand-viken, 136 p., available at: http://www.pkfgoi.ru/Sandvik.pdf.
5. Japan: Mitsubishi materials corporation, 55 p., available at: http://tekhobor.ru/catalogs/drill-ing_tools/mitsubishi/mitsubishi0/o20rock0/o20tools0/o20RT01BR.pdf.
6. Antonov L. N., Ashkinazi A. S., Gavrilin V. M., Ermakov G. T., Makarov B. P., Chuvilin A. M. Copyright certificate no 876948 USSR, kl. E21B 10/26. Rasshiritel'. № 2880085/22-03, 30.10.81.
7. Rock Drilling Tools. Atlas Copco Secoros AB, SE-737 25 Fagersta, Sweden, 2001, p. 33.
8. Aleksandrov E. V., Sokolinskiy B. V. Prikladnaya teoriya i raschety udarnykh sistem (Applied theory and calculations of impact systems), Moscow, Nauka, 1979, 432 p.
9. Gromads'kiyA. S., Kuz'menko D. I., Karamanits' F. I. Patent UA 95502, kl. E21 V 7/00, 25.12.2014.
FIGURES
1. Three-point bit K-100V.
2. Reamer KRR-65 065 mm.
3. AtlasCopco drill bit model 5064 064 mm.
4. Sandvik reaming bit model MP-45 0102 mm.
5. White lotus flower.
6. Pink lotus flower.
7. Red lotus flower.
8. Stresses at rock-breaking bit inserts (curve 1) and in drill bit-rod V-juncture (curve 2) versus edge radius R of reaming bit.
9. Computer model of reaming drill bit: 1 — reamer; 2 — rock-breaking reamer inserts; 3 — clearances to remove cuttings of reamer; 4 — outer housing for advance bit; 5 — advance bit or centering nozzle; 6 and 7 — rock-breaking inserts of advance drill bit; 8 — clearances to remove cuttings of advance bit; 9 — mud fluid channel for advance bit.
10. 4-point composite reaming bit KRSh-4 0 65/27 mm with advance bit of 027 mm.
11. Variation in stresses <r at reamer inserts depending on the edge radius R (curve 1) and length L (curve 2) of reaming bit.
12. Three-dimensional diagram to determine optimal number of cuttings removal clearances and their rounded radii.
13. Chisel-type drill bits-reamers: 1 — KRSh4 065 mm (4 points); 2 — KRSh-6 065 mm (6 points); 3 — KRSh-12 090 mm (12 points).
14. Results of comparative testing of rocks with the hardness f = 10—12: 1 — KRSh-4 065/41;
2 — KRSh 065/41; 3 — reamer KRR-65.
15. Results of comparative testing of rocks with the hardness f = 10—12: 1 — KRSh-4 065/41; 2 — KRSh-6065/41; 3 — reamer KRR-65.
16. Drilling rate at the second stage: 1 — KRSh-4 065 mm; 2 — reamer KRR-65.
17. Drilling rate at the second stage: 1 — KRSh-12 090 mm; 2 — Sandvik drill bit model MP-45 0102 mm.
